Richard Hamming - Genio de una idea

"Si el problema no se resuelve, trate de verlo desde un ángulo diferente, convirtiendo su desventaja en una ventaja".

Richard Wesley Hamming nació en Chicago, Illinois, el 11 de febrero de 1915. Su padre, Richard Hamming, un holandés de nacimiento, participó en la Guerra Boer, se mudó a Estados Unidos, trabajó como vaquero y, en el momento del nacimiento de su hijo, ya ocupaba el cargo de gerente de préstamos.

Pasó su infancia en Chicago, donde se graduó de la escuela secundaria y la Universidad. Richard Crane. Inicialmente, Hamming soñaba con estudiar ingeniería, pero hubo un momento de la Gran Depresión: la crisis económica mundial, y simplemente no había dinero para estudiar en otra institución superior, y en la Universidad. A Richard Crane no se le enseñó tal disciplina. Habiendo elegido la facultad de ciencias naturales, matemáticas, en 1937 recibió una licenciatura en esta disciplina. Tal giro de los acontecimientos jugó un papel crucial en la vida de Hamming, porque ser ingeniero ... "Sería un tipo que repara alcantarillas, y así mi vida está completamente conectada con un emocionante trabajo de investigación mental".



Hamming continuó sus estudios en la Universidad de Nebraska. En 1939 se le otorgó una maestría. Después de eso, ingresó en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Aquí escribió una disertación doctoral (sobre problemas de ecuaciones diferenciales con condiciones de contorno) bajo la dirección de Waldemar Tryzhinsky, quien emigró a Rusia desde Estados Unidos en la década de 1920 y fue profesor de matemáticas de 1934 a 1969. Richard en 1942 recibió un doctorado en matemáticas. Como estudiante de posgrado, Hamming "descubrió" a Boole por sí mismo, leyó su trabajo "El estudio de las leyes del pensamiento".

En septiembre de 1942, Hamming se casó con una compañera de clase, Wanda Little, y luego recibió una maestría en literatura inglesa. Vivió con ella hasta el final de sus días; la pareja no tuvo hijos. En 1944, el científico se convirtió en profesor asistente en la Universidad de Louisville, Kentucky, EE. UU. (JB Speed ​​Scientific School en la Universidad de Louisville).



En 1945, Richard Hamming participó en el famoso proyecto de investigación de Manhattan, cuyo objetivo era crear una bomba atómica.

Proyecto Manhattan

A principios de 1943, personas, familias enteras, comenzaron a "desaparecer" en toda América del Norte. Se cambiaron sus apellidos, nadie sabía a dónde iban, era imposible usar el tren directamente, en los autobuses llegaron a cualquier otra estación, y solo allí compraron boletos de tren. Como regla general, la estación terminal era una estación de parada desconocida, Santa Fe o Albuquerque, después de lo cual, una máquina militar se llevó a la gente y ... "nadie más los vio en el mundo libre sin escolta militar".

Los Alamos no existían. No estaba en el mapa, no tenía una dirección postal, sus habitantes simplemente no existían. Ni siquiera se permitió una llamada telefónica.

El 18 de junio de 1942, el coronel James Marshall recibió órdenes de crear una organización que reuniría a científicos e ingenieros para trabajar en el desarrollo de armas nucleares. El proyecto recibió el nombre en clave "The Manhattan Project". En pocas palabras, este proyecto fue un programa de investigación y desarrollo de la bomba atómica. Liderados por los EE. UU., Otros países (Gran Bretaña, Canadá) también participaron en el proyecto. El coronel Leslie Richard Groves fue nombrado gerente de proyecto. El Manhattan Engineering District (MED) fue creado para construir el complejo de implementación del programa.

El trabajo se llevó a cabo en varias áreas: el estudio de los isótopos de uranio, el estudio del plutonio, la creación de un cuerpo óptimo para la bomba. Se crearon tres bombas atómicas: el "Gadget" de plutonio, que fue detonado durante la primera prueba nuclear, el "Kid" de uranio (una bomba de bala de cañón rellena de uranio-235), cayó sobre Hiroshima y el "hombre gordo" de plutonio (más una bomba compleja que explotó una esfera o núcleo de plutonio) cayó sobre Nagasaki. Los eventos en Pearl Harbor aceleraron la prueba de un nuevo tipo de arma.



Las fuerzas aliadas hicieron tres cargos de plutonio, 500 millones de dólares cada uno. La primera carga se usó en el experimento Trinity el 16 de julio de 1945, que se considera el comienzo de la era atómica. La segunda carga fue volada sobre Nagasaki, pero la tercera carga, que se planeó lanzar en Japón, fue llevada a Los Alamos para una mayor investigación, donde "mató" a los científicos y ahora se conoce como la "carga demoníaca".


Los Alamos 1946

Los científicos de Los Alamos eran personas arriesgadas. Para determinar la masa crítica de núcleos de plutonio que se utilizaría para el experimento Trinity y la explosión de la bomba Fat Man, un científico de Los Alamos, Louis Slotin, desarrolló un procedimiento llamado "dragón tirando de la cola". De acuerdo con esta "técnica", Slotin bajó el hemisferio del berilio a la carga de plutonio ... "el berilio es un reflector de neutrones, por lo que si está lo suficientemente cerca del núcleo, los neutrones vuelven al plutonio, causando un estado supercrítico". Slotin cubrió casi por completo la carga con el hemisferio del berilio, y lo único que le impidió cubrirlo por completo fue la picadura de un destornillador plano. Resulta que el científico sostuvo un destornillador con una cuchilla delgada y experimentó con él, ¡y esta herramienta! evitó que el plutonio ganara masa crítica y matara a todos en la sala.



A veces el destornillador se resbalaba y el científico que lo sostenía al instante "... estaba asado con neutrones asesinos". Como resultado, lo que le pasó a Slotin ... Un destornillador se le escapó de las manos y una carga de plutonio ganó masa supercrítica, después de lo cual emitió una explosión masiva de radiación de neutrones. Slotin logró voltear el reflector de berilio, deteniendo así la reacción en cadena, pero murió a causa de la radiación después de 9 días. Y un incidente tan terrible, por desgracia, no fue el único.


dentro del laboratorio

Los desarrolladores de la bomba atómica, sin embargo, se dieron cuenta de la magnitud de un arma tan inventada que podría destruir toda la vida. Curiosamente, muchos miembros del proyecto participaron en muchas organizaciones de mantenimiento de la paz, al tiempo que abogaron por el desarme general y la paz.

Durante la Segunda Guerra Mundial, Hamming dejó Louisville (en abril de 1945) para trabajar en el proyecto de Manhattan en el laboratorio de Los Alamos, y fue asignado a la unidad de Hans Bethe, que se encargaba de programar las computadoras IBM que los físicos utilizaban para los cálculos. proyecto Su esposa Wanda pronto se unió a él y también trabajó en Los Alamos. Hamming recordó:

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A pesar del corto período de trabajo en Los Alamos en el proyecto, fue aquí donde Richard Hamming se familiarizó estrechamente con los métodos informáticos de las matemáticas computacionales, que influyeron drásticamente en toda su futura carrera y vida.

En 1946, Hamming comenzó a colaborar con Bell Labs, fue aceptado en el grupo de matemáticos aplicados. Aquí trabajó durante casi 30 años, inventó y desarrolló muchos métodos numéricos para resolver problemas matemáticos científicos y de ingeniería. Para un viaje a Nueva Jersey, Hamming compró un auto viejo a Klaus Fuchs, quien luego fue expuesto por el FBI y publicitado como espía. Hamming también fue convocado para ser interrogado.



En Bell Labs, Hamming trabajó con Claude Shannon durante mucho tiempo. “Fuimos alborotadores de primer nivel”, recordó Hamming más tarde, “hemos resuelto muchas cosas de manera poco convencional y hemos obtenido resultados valiosos. Además, el liderazgo estaba listo para soportarnos, asumiendo una posición de no intervención ”.

Fue en Bell Labs donde Richard Hamming, trabajando en una calculadora Bell Modelo V, formuló, más tarde llamó al código de Hamming, su idea sobre los códigos de corrección de errores y lo publicó en 1950 en su único artículo científico. El artículo describió la construcción del código de bloque que corrige los errores únicos que ocurren durante la transferencia de mensajes. La máquina electromecánica de cálculo Bell Modelo V trabajó en bloques de relés, la velocidad de cálculo fue baja, los datos se ingresaron usando tarjetas perforadas y a menudo ocurrieron errores durante el proceso de lectura.

Un viernes (1947), antes de regresar a casa para el fin de semana, Hamming le pidió al automóvil que realizara una serie larga y compleja de cálculos, pero cuando regresó el lunes, descubrió que se había producido un error en la etapa inicial, y esto llevó al automóvil Salga automáticamente del programa. Todo esto molestó al científico, porque tenía que trabajar los fines de semana, a menudo reiniciaba el programa. Era necesario construir algoritmos efectivos de corrección de errores, lo que hizo Hamming. "Si la computadora puede saber cuándo ocurrió el error, entonces debe haber una manera de" obligarlo "a decir exactamente dónde ocurrió y solucionarlo".

Los códigos creados por Richard Hamming se autocomprimen, permitieron detectar automáticamente errores durante la transferencia de datos. Se ha escrito mucho sobre los códigos mismos en este recurso, repito:

“El código de Hamming tiene dos partes. La primera parte codifica el mensaje original insertando bits de control (calculados de manera especial) en ciertos lugares. La segunda parte recibe el mensaje entrante y recalcula los bits de control (utilizando el mismo algoritmo que la primera parte). Si todos los bits de control recién calculados coinciden con los recibidos, el mensaje se recibe sin error. De lo contrario, se muestra un mensaje de error y, si es posible, se corrige el error ".

Código Hamming Ejemplo de operación de algoritmo

Durante la década de 1950, estaba programando una de las primeras computadoras, la IBM 650, y Ruth A. Weiss, junto con Ruth A. Weiss, desarrollaron el lenguaje de programación L2, uno de los primeros lenguajes de computadora; en 1956, fue ampliamente utilizado por Bell Labs , así como otros usuarios para quienes se conocía como Bell 2. En 1957, el lenguaje fue reemplazado por Fortran, después de que el IBM '650 fuera reemplazado por el IBM 704.

En 1976, el científico cambió su lugar de residencia y se mudó a la ciudad de Monterrey, California, donde dirigió la investigación científica en el campo de la tecnología informática en la Escuela Superior Naval. Aquí se dedicaba a la enseñanza, que todavía estaba seriamente interesado en 1960, escribió libros sobre teoría de la probabilidad y combinatoria. En total, escribió 9 libros, algunos de los cuales se publicaron muchas veces en muchos idiomas, incluidos 3 en la URSS, y alrededor de 75 artículos. Hamming dio conferencias como profesor visitante en la Universidad de Stanford, el City College de Nueva York, la Universidad de California en Irvine, la Universidad de Princeton.

El trabajo de Hamming ha sido honrado con muchos premios; ha recibido muchos premios. En el campo de la inteligencia artificial, las redes neuronales artificiales de Hamming utilizadas para clasificar las imágenes llevan su nombre. En muchas áreas (modelado evolutivo), se utiliza el concepto de distancia de Hamming (los conceptos más importantes de la teoría de la codificación). En su honor, incluso se estableció una medalla especial, que se otorga a los científicos que hicieron una contribución significativa a la teoría de la información.



En 1968, se convirtió en miembro honorario del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), y recibió el Premio Turing de la Asociación de Ingeniería Informática.

En 1979, fue galardonado con el Premio Emmanuel Piore por su contribución excepcional al desarrollo de las ciencias de la información y los sistemas.

En 1980, Richard Hamming fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería.

En 1981, recibió el Premio Harold Pender de la Universidad de Pennsylvania.

En 1988, la Medalla de Honor IEEE.

En 1996, en Munich, por su trabajo en códigos de corrección de errores, Hamming recibió el prestigioso Premio Edward Reim de $ 130,000.



El 7 de enero de 1998, a la edad de 82 años, el corazón del científico Richard Hamming dejó de latir, se produjo un ataque al corazón.

Richard Hamming fue el primero en proponer un método constructivo para construir códigos con redundancia y decodificación simple. Su trabajo predeterminó la dirección de la mayoría del trabajo en esta área que siguió más tarde. Su artículo de 1950 se convirtió en una especie de catalizador que aceleró el desarrollo de la teoría de la codificación.